Lò hơi ống nước: nguyên lí hoạt động và ứng dụng

Lò hơi ống nước (nồi hơi ống nước) còn có tên gọi khác là nồi hơi vách ướt, hoạt động chủ yếu theo nguyên lý tuần hoàn nước tự nhiên. Nó được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Để hiểu thêm về dòng sản phẩm này hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết dưới đây.

Lò hơi ống nước là gì?

Lò hơi ống nước, hay còn gọi là nồi hơi vách ướt, là một thiết bị sản xuất hơi nước bằng cách đun nóng nước bên trong các ống. Khí nóng sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu sẽ bao quanh các ống này, truyền nhiệt cho nước và tạo ra hơi.

Lò hơi ống nước là loại lò hơi ống nước đứng, có dải công suất sinh hơi 0.2 - 2 t/h, nhỏ gọn. Ngoài ra, dải áp suất hơi lên tới 1-20 bar, thời gian đáp ứng rất nhanh thường chỉ <15 phút. Do vậy, về mặt lý thuyết, dạng lò hơi ống nước đốt nhiên liệu lỏng – khí có thể đáp ứng được đa dạng những nhu cầu sử dụng liên quan đến năng lượng nhiệt. Vì nguồn gốc và đặc tính của nhiên liệu dầu – khí tương đối đa dạng (dầu DO, dầu FLG, dầu CNG,…) và có nhiều nét tương đồng nên cấu tạo của hệ thống lò này có thể dùng chung cho nhiều loại nhiên liệu lỏng – khí. Và trong nhiều trường hợp, hệ thống lò còn được thiết kế để đốt cùng một lúc các loại nhiên liệu này.

Cấu Tạo Chi Tiết Của Lò Hơi Ống Nước

Lò hơi ống nước là một hệ thống phức tạp bao gồm nhiều bộ phận, mỗi bộ phận đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất hơi nước. Dưới đây là cấu tạo chi tiết từng bộ phận của lò hơi ống nước

Thân Lò

• Chức năng: Nơi diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu để tạo ra nhiệt lượng.

• Cấu tạo:

• Vách lò: Được làm bằng vật liệu chịu nhiệt cao (thường là thép chịu nhiệt) để chịu được nhiệt độ cao của quá trình đốt cháy.

• Buồng đốt: Nơi nhiên liệu được phun vào và cháy.

• Cửa lò: Dùng để nạp nhiên liệu, quan sát quá trình cháy và bảo trì.

• Tầng xỉ: Nơi chứa xỉ (chất thải sau khi đốt cháy).

Ống Nước

• Chức năng: Nơi nước được đun nóng và chuyển hóa thành hơi.

• Cấu tạo:

  • Ống xuống: Dẫn nước từ trống hơi xuống vùng có nhiệt độ cao để hấp thụ nhiệt.

  • Ống lên: Dẫn hỗn hợp nước và hơi lên trống hơi.

  • Ống màn nước: Tạo thành vách bao quanh buồng đốt, hấp thụ nhiệt bức xạ và đối lưu.

Trống Hơi

• Chức năng: Chứa hơi nước đã được tạo ra và tách hơi khỏi nước.

• Cấu tạo:

  • Trống hơi: Một bình chứa lớn, thường có hình trụ.

  • Ống phân ly: Tách hơi nước khỏi các giọt nước nhỏ.

  • Ống xả bọt: Giúp loại bỏ bọt khí trong hơi nước.

Hệ Thống Cấp Nước

• Chức năng: Cung cấp nước liên tục cho lò hơi để bù lại lượng nước đã chuyển hóa thành hơi.

• Cấu tạo:

  • Bơm cấp nước: Bơm nước từ bể chứa vào lò hơi.

  • Van điều khiển cấp nước: Điều chỉnh lượng nước cấp vào lò hơi.

  • Bộ lọc nước: Loại bỏ các tạp chất trong nước trước khi cấp vào lò hơi.

Hệ Thống Dẫn Hơi

• Chức năng: Dẫn hơi nước từ trống hơi đến các thiết bị sử dụng hơi.

• Cấu tạo:

  • Ống dẫn hơi: Làm bằng vật liệu chịu nhiệt và áp suất cao.

  • Van điều áp: Điều chỉnh áp suất hơi.

  • Bẫy hơi: Loại bỏ nước ngưng tụ trong đường ống.

Thiết Bị Phụ Trợ

• Van an toàn: Ngăn ngừa áp suất trong lò hơi vượt quá giới hạn cho phép.

• Đồng hồ đo áp suất: Đo áp suất hơi trong lò hơi.

• Nhiệt kế: Đo nhiệt độ nước và hơi.

• Thiết bị cấp gió: Cung cấp không khí cho quá trình đốt cháy.

• Thiết bị khử khói: Loại bỏ khói và bụi khỏi khí thải.

Nguyên lý hoạt động

• Tuần hoàn nước tự nhiên: Nước được bơm vào các ống, nơi nó được đun nóng và chuyển hóa thành hơi. Hơi này sẽ di chuyển lên phần trên của lò hơi, tạo áp suất và đẩy nước lạnh từ dưới lên để tiếp tục quá trình tuần hoàn.

• Trao đổi nhiệt: Nhiệt lượng từ khí nóng được truyền qua thành ống và làm nóng nước bên trong. Quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi nước đạt đến nhiệt độ sôi và chuyển hóa hoàn toàn thành hơi.

• Điều khiển áp suất: Áp suất hơi được kiểm soát bằng van an toàn và các thiết bị điều khiển khác để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của lò hơi.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của lò hơi

• Loại nhiên liệu: Nhiên liệu có giá trị nhiệt càng cao thì hiệu suất của lò hơi càng cao.

• Thiết kế lò hơi: Thiết kế hợp lý sẽ giúp tăng cường quá trình truyền nhiệt và giảm tổn thất nhiệt.

• Điều kiện vận hành: Áp suất, nhiệt độ, lưu lượng nước cấp ảnh hưởng đến hiệu suất của lò hơi.

• Bảo trì: Việc bảo trì định kỳ giúp lò hơi hoạt động ổn định và hiệu quả.

Ưu và Nhược Điểm của Lò Hơi Ống Nước

Lò hơi ống nước là một trong những loại lò hơi phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Tuy nhiên, như mọi thiết bị khác, lò hơi ống nước cũng có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

Ưu điểm

• Hiệu suất cao: Nhờ thiết kế ống nước, diện tích tiếp xúc giữa nước và bề mặt truyền nhiệt lớn, giúp quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh chóng và hiệu quả. Điều này dẫn đến hiệu suất sinh hơi cao và tiết kiệm nhiên liệu.

• Khả năng chịu áp suất cao: Cấu trúc ống nước giúp lò hơi chịu được áp suất làm việc cao hơn so với các loại lò hơi khác, đáp ứng được nhu cầu của nhiều ứng dụng công nghiệp.

• Khả năng điều chỉnh linh hoạt: Lò hơi ống nước có thể điều chỉnh công suất và áp suất hơi một cách linh hoạt để đáp ứng nhu cầu thay đổi của quá trình sản xuất.

• An toàn: Với hệ thống van an toàn, thiết bị đo lường và điều khiển, lò hơi ống nước đảm bảo hoạt động an toàn.

• Tuổi thọ cao: Khi được bảo trì đúng cách, lò hơi ống nước có tuổi thọ cao và bền bỉ.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư cao: Do cấu trúc phức tạp và yêu cầu vật liệu cao cấp, chi phí đầu tư ban đầu cho lò hơi ống nước thường cao hơn so với các loại lò hơi khác.

• Yêu cầu bảo trì cao: Lò hơi ống nước cần được bảo trì định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn. Việc bảo trì đòi hỏi kỹ thuật cao và chi phí lớn.

• Cấu trúc phức tạp: Hệ thống ống nước trong lò hơi rất phức tạp, việc lắp đặt và sửa chữa đòi hỏi kỹ thuật cao và thời gian.

• Nguy cơ rò rỉ: Nếu không được bảo trì tốt, các ống nước có thể bị rò rỉ, gây ra sự cố và mất an toàn.

Ứng Dụng của Lò Hơi Ống Nước

Sản xuất điện:

• Nhà máy nhiệt điện: Hơi nước từ lò hơi được dẫn đến tua bin để quay, tạo ra điện năng.

• Nhà máy nhiệt điện kết hợp: Hơi nước vừa cung cấp năng lượng cho tua bin, vừa cung cấp nhiệt cho các quá trình khác trong nhà máy.

Công nghiệp hóa chất:

• Sấy khô: Hơi nước được sử dụng để sấy khô các sản phẩm như giấy, bột giấy, thực phẩm, hóa chất...

• Đun nóng: Hơi nước cung cấp nhiệt cho các phản ứng hóa học, quá trình tinh chế và cô đặc.

• Tiệt trùng: Hơi nước được sử dụng để tiệt trùng thiết bị, dụng cụ và sản phẩm trong các ngành công nghiệp dược phẩm, thực phẩm.

Công nghiệp thực phẩm:

• Nấu nướng: Hơi nước được sử dụng để nấu, hấp các loại thực phẩm.

• Tiệt trùng: Hơi nước giúp tiêu diệt vi khuẩn và bảo quản thực phẩm.

• Sấy khô: Hơi nước được sử dụng để sấy khô các nguyên liệu thực phẩm như cà phê, trà, gia vị...

Công nghiệp dệt may:

• Sấy vải: Hơi nước được sử dụng để sấy khô vải sau khi nhuộm, tẩy trắng.

• Ủ vải: Hơi nước giúp cố định màu nhuộm trên vải.

Công nghiệp giấy:

• Sấy giấy: Hơi nước được sử dụng để sấy khô giấy sau khi sản xuất.

• Nấu bột giấy: Hơi nước cung cấp nhiệt cho quá trình nấu bột giấy.

Các ứng dụng khác:

• Sưởi ấm: Hơi nước được sử dụng để sưởi ấm các tòa nhà, nhà xưởng.

• Sản xuất bê tông: Hơi nước được sử dụng để ủ bê tông, tăng cường độ bền.

• Sản xuất nhựa: Hơi nước được sử dụng trong quá trình sản xuất nhựa

Biện pháp đảm bảo an toàn khi vận hành lò hơi

• Tuân thủ quy trình vận hành: Mỗi lò hơi đều có quy trình vận hành cụ thể, người vận hành phải tuân thủ nghiêm túc.

• Kiểm tra định kỳ: Thực hiện kiểm tra định kỳ các bộ phận của lò hơi, đặc biệt là van an toàn, ống nước, các mối hàn.

• Bảo trì thường xuyên: Thực hiện bảo trì theo đúng lịch trình để đảm bảo lò hơi hoạt động ổn định và an toàn.

• Đào tạo người vận hành: Người vận hành phải được đào tạo đầy đủ về kiến thức về lò hơi, quy trình vận hành và các biện pháp an toàn.

• Lắp đặt thiết bị an toàn: Lắp đặt đầy đủ các thiết bị an toàn như van an toàn, đồng hồ đo áp suất, nhiệt kế, hệ thống báo cháy...

• Xây dựng quy trình xử lý sự cố: Chuẩn bị sẵn các phương án xử lý sự cố khi xảy ra sự cố.

Lò hơi ống nước là một lựa chọn tốt cho các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi hiệu suất cao, áp suất làm việc cao và độ tin cậy. Tuy nhiên, trước khi quyết định đầu tư vào một lò hơi ống nước, bạn cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố như chi phí đầu tư, chi phí vận hành, yêu cầu bảo trì và các yêu cầu kỹ thuật cụ thể của quá trình sản xuất. Cần tư vấn chi tiết hay đặt mua lò hơi hãy liên hệ Lò Hơi Bách Khoa.

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN LÒ HƠI BÁCH KHOA

Địa chỉ: Số 15A/8 Đường Tam Bình, P. Hiệp Bình Chánh, Tp Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh

Hotline: 0917 754 059

Email: truongnv@hexboiler.com